1. pengenalan bahan peledak

7/27/2019 1. Pengenalan Bahan Peledak

1/55

PENDAHULUANMateri yang diberikan pada modul ke satu ini merupakan tahap awal untuk

mengenal bahan peledak. Modul ini berisikan tiga pembelajaran, yaitu

pembelajaran 1 tentang reaksi dan klasifikasi bahan peledak, pembelajaran 2

tentang karakteristik bahan peledak, dan pembelajaran 3 tentang tipe dan jenis

bahan peledak industri. Setiap pembelajaran saling berkaitan antara satu dengan

lainnya yang disusun untuk memperkaya pemahaman tentang bahan peledak.

Pada akhir setiap pembelajaran terdapat soal-soal untuk latihan dan mengevaluasi

hasil yang telah dicapai.

Tujuan umum

Dengan mempelajari modul ini diharapkan peserta akan mengenal berbagai jenis

dan tipe bahan peledak yang digunakan pada penambangan bahan galian,

termasuk reaksi unsur-unsur kimia bahan peledak secara umum, klasifikasi, dan

sifat serta karakteristik bahan peledak


2/55

SasaranSasaran kompetensi adalah juru ledak penambangan bahan galian, yaitu orang

yang pekerjaan rutinnya melakukan peledakan untuk penambangan bahan galian.

Prasyarat peserta

Untuk mempelajari modul peserta harus sudah terbiasa dan lancar membaca,

menulis, dan berhitung. Dengan kefasihan membaca diharapkan peserta akan

lebih mudah mencerna, menginterpretasi, mengartikan, dan menghubungkan

suatu kalimat yang pada gilirannya akan mampu membuat kalimat sendiri untuk

menjawab setiap pertanyaan dan memberikan informasi secara tertulis dengan

tepat. Dengan kemampuan menulis peserta dapat mengekspresikan pendapat

atau jawaban melalui tulisan yang jelas dan dapat dibaca. Kemampuan berhitung

maksudnya pengoperasian perhitungan matematika dasar, seperti menambah,

mengurang, mengali, dan membagi.


3/55

6. Untuk meningkatkan kedalaman penguasaan Anda terhadap isi modul,

disarankan untuk membaca referensi yang tertera pada setiap modul.

Pedoman penilaian

Setiap akhir pembelajaran terdapat lembar kerja yang terdiri dari soal-soal teori

dan praktik. Untuk soal teori jawabannya terdapat pada lembar jawaban,

sedangkan soal praktik jawabannya hanya berupa petunjuk kerja yang telah

diuraikan di dalam pembelajaran. Oleh sebab itu, untuk menjawab soal praktik

sedapat mungkin dipraktikkan dengan berpedoman pada pembelajaran dengan

atau tanpa bimbingan instruktur.

Perlu diketahui bahwa belajar dengan menggunakan modul dituntut kemandirian

dan kejujuran terhadap diri sendiri. Jadi, janganlah tergesa-gesa menyelesaikan

suatu modul dan menjawab latihan soal sebelum menguasai betul setiap

pembelajarannya.


4/55


5/55

3. Reaksi dan produk peledakanPeledakan akan memberikan hasil yang berbeda dari yang diharapkan karena

tergantung pada kondisi eksternal saat pekerjaan tersebut dilakukan yang

mempengaruhi kualitas bahan kimia pembentuk bahan peledak tersebut. Panas

merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia pembentuk bahan

peledak yang menimbulkan pembakaran, dilanjutkan dengan deflragrasi dan

terakhir detonasi. Proses dekomposisi bahan peledak diuraikan sebagai berikut:

a) Pembakaran adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga

keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri dan

produknya berupa pelepasan gas-gas. Reaksi pembakaran memerlukan unsur

oksigen (O2) baik yang terdapat di alam bebas maupun dari ikatan molekuler

bahan atau material yang terbakar. Untuk menghentikan kebakaran cukup

dengan mengisolasi material yang terbakar dari oksigen. Contoh reaksi minyak

disel (diesel oil) yang terbakar sebagai berikut:

CH3(CH2)10CH3 + 18 O2 12 CO2 + 13 H2O


6/55

c) Ledakan, menurut Berthelot, adalah ekspansi seketika yang cepat dari gas

menjadi bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras dan efek

mekanis yang merusak. Dari definisi tersebut dapat tersirat bahwa ledakan

tidak melibatkan reaksi kimia, tapi kemunculannya disebabkan oleh transfer

energi ke gerakan massa yang menimbulkan efek mekanis merusak disertai

panas dan bunyi yang keras. Contoh ledakan antara lain balon karet ditiup

terus akhirnya meledak, tangki BBM terkena panas terus menerus bisa

meledak, dan lain-lain.

d) Detonasi adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan reaksi

sangat tinggi, sehingga menghasilkan gas dan temperature sangat besar

yang semuanya membangun ekspansi gaya yang sangat besar pula.

Kecepatan reaksi yang sangat tinggi tersebut menyebarkan tekanan panas

ke seluruh zona peledakan dalam bentuk gelombang tekan kejut (shock

compression wave) dan proses ini berlangsung terus menerus untuk

membebaskan energi hingga berakhir dengan ekspansi hasil reaksinya.

K t b t k i d d t i i i b ki t 3000


7/55

4. Klasifikasi bahan peledak

Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan sumber energinya menjadi bahan

peledak mekanik, kimia dan nuklir seperti terlihat pada Gambar 1.1 (J.J. Manon,

1978). Karena pemakaian bahan peledak dari sumber kimia lebih luas dibanding

dari sumber energi lainnya, maka pengklasifikasian bahan peledak kimia lebih

intensif diperkenalkan. Pertimbangan pemakaiannya antara lain, harga relatif

murah, penanganan teknis lebih mudah, lebih banyak variasi waktu tunda (delay

time) dan dibanding nuklir tingkat bahayanya lebih rendah. Oleh sebab itu modul

ini hanya akan memaparkan bahan peledak kimia.

BAHAN PELEDAK

MEKANIK KIMIA NUKLIR


8/55

1. Menurut R.L. Ash (1962), bahan peledak kimia dibagi menjadi:

a. Bahan peledak kuat (high explosive) bila memiliki sifat detonasi atau

meledak dengan kecepatan reaksi antara 5.000 24.000 fps (1.650 8.000

m/s)

b. Bahan peledak lemah (low explosive) bila memiliki sifat deflagrasi atau

terbakar kecepatan reaksi kurang dari 5.000 fps (1.650 m/s).

BAHAN PELEDAK

MEKANIK KIMIA NUKLIR

BAHAN PELEDAK KUAT(HIGH EXPLOSIVE)

BAHAN PELEDAK LEMAH(LOW EXPLOSIVE)

ASLI SECARAMOLEKULER

BLASTINGAGENT

NON-PERMISSIBLE


9/55

Dengan perkataan sifat dan karakter bahan peledak industri tidak jauh berbeda

dengan bahan peledak militer, bahkan saat ini bahan peledak industri lebih banyak

terbuat dari bahan peledak yang tergolong ke dalam bahan peledak berkekuatan

tinggi (high explosives).

Klasifikasi bahan peledak menurut Mike Smith (1988) seperti terlihat pada Gambar

1.3 dapat dijadikan contoh pengklasifikasian bahan peledak untuk industri.

BAHAN PELEDAK

BAHAN

PELEDAK KUAT

AGEN

PELEDAKAN

BAHAN PELEDAK

KHUSUS

Dinamit

Gelatine

ANFO

Slurries

Emulsi

Hybrid ANFOSlurry mixtures

Seismik

Trimming

Permissible

Shaped charges

Binary

LOX

Compressedair / gas

Expansionagents

Mechanicalmethods

W t j t

PENGGANTI

BAHAN PELEDAK


10/55

c. Reaksi peledakan berupa reaksi eksotermis, yaitu reaksi kimia yang

menghasilkan panas.

d. Hasil peledakan tergantung pada kondisi eksternal saat pekerjaan tersebut

dilakukan karena kondisi eksternal akan mempengaruhi kualitas bahan kimia

pembentuk bahan peledak tersebut.

e. Panas merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia yang

menimbulkan pembakaran dilanjutkan dengan deflagrasi dan terakhir detonasi.

f. Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan kecepatan reaksi dan sifat

reaksinya menjadi bahan peledak kuat (high explosive) dan bahan peledak

lemah (low explosives).

7. Lembar kerja 1 dan kunci jawaban

A. Lembar kerja 1

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat, lingkarilah A, B, C, atau D.

1) B h l d k k b h t b b h k h il


11/55


12/55

8) Permissible explosive hanya digunakan pada tambang batubara bawah tanah

karena sifat fisik batubara yang mudah terbakar.

YA TIDAK

9) Untuk tambang bawah tanah biasanya digunakan jenis bahan peledak low

explosive dan permissible explosive mengingat tingkat bahaya di tambang

bawah tanah lebih besar

YA TIDAK

10) Blasting agent tergolong bahan peledak karena tanpa diramu pun sudah

merupakan bahan peledak kuat

YA TIDAK

B. Kunci jawaban 1

1. D

2. A


13/55

Pembelajaran

1. Tujuan khusus

Setelah selesai pembelajaran 2 ini, diharapkan peserta mampu menjelaskan

secara rinci tentang sifat fisik dan detonasi bahan peledak.

2. Sifat fisik bahan peledak

Sifat fisik bahan peledak merupakan suatu kenampakan nyata dari sifat bahan

peledak ketika menghadapi perubahan kondisi lingkungan sekitarnya.

Kenampakan nyata inilah yang harus diamati dan diketahui tanda-tandanya oleh

seorang juru ledak untuk menjastifikasi suatu bahan peledak yang rusak, rusak

tapi masih bisa dipakai, dan tidak rusak. Kualitas bahan peledak umumnya akan


14/55

Densitas bahan peledak berkisar antara 0,6 1,7 gr/cc, sebagai contoh densitas

ANFO antara 0,8 0,85 gr/cc. Biasanya bahan peledak yang mempunyai densitas

tinggi akan menghasilkan kecepatan detonasi dan tekanan yang tinggi. Bila

diharapkan fragmentasi hasil peledakan berukuran kecil-kecil diperlukan bahan

peledak dengan densitas tinggi; bila sebaliknya digunakan bahan peledak dengan

densitas rendah. Demikian pula, bila batuan yang akan diledakkan berbentuk

massif atau keras, maka digunakan bahan peledak yang mempunyai densitas

tinggi; sebaliknya pada batuan berstruktur atau lunak dapat digunakan bahan

peledak dengan densitas rendah.

Densitas pengisian ditentukan dengan cara perhitungan volume silinder, karena

lubang ledak berbentuk silinder yang tingginya sesuai dengan kedalaman lubang.

Contoh perhitungan sebagai berikut:

Digunakan diameter lubang ledak 4 inci = 102 mm

Diambil tinggi lubang (t) 1 m, maka volumenya = r t =

2

0,102

1


15/55

Tabel 2.1. Densitas pengisian untuk berbagai diameter lubang ledak dan

densitas bahan peledak dalam kg/m

Diameterlubang ledak

Densitas bahan peledak, gr/cc

mm inci 0.70 0.80 0.85 0.90 1.00 1.15 1.20 1.25 1.30

76 3.00 3.18 3.63 3.86 4.08 4.54 5.22 5.44 5.67 5.90

89 3.50 4.35 4.98 5.29 5.60 6.22 7.15 7.47 7.78 8.09

102 4.00 5.72 6.54 6.95 7.35 8.17 9.40 9.81 10.21 10.62

108 4.25 6.41 7.33 7.79 8.24 9.16 10.54 10.99 11.45 11.91

114 4.50 7.14 8.17 8.68 9.19 10.21 11.74 12.25 12.76 13.27

121 4.75 8.05 9.20 9.77 10.35 11.50 13.22 13.80 14.37 14.95

127 5.00 8.87 10.13 10.77 11.40 12.67 14.57 15.20 15.83 16.47

130 5.13 9.29 10.62 11.28 11.95 13.27 15.26 15.93 16.59 17.26

140 5.50 10.78 12.32 13.08 13.85 15.39 17.70 18.47 19.24 20.01

152 6.00 12.70 14.52 15.42 16.33 18.15 20.87 21.78 22.68 23.59

159 6.25 13.90 15.88 16.88 17.87 19.86 22.83 23.83 24.82 25.81

165 6.50 14.97 17.11 18.18 19.24 21.38 24.59 25.66 26.73 27.80

178 7.00 17.42 19.91 21.15 22.40 24.88 28.62 29.86 31.11 32.35

187 7.38 19.23 21.97 23.34 24.72 27.46 31.58 32.96 34.33 35.70

203 8.00 22.66 25.89 27.51 29.13 32.37 37.22 38.84 40.46 42.08

210 8.25 24.25 27.71 29.44 31.17 34.64 39.83 41.56 43.30 45.03

229 9.00 28.83 32.95 35.01 37.07 41.19 47.37 49.42 51.48 53.54

251 9.88 34.64 39.58 42.06 44.53 49.48 56.90 59.38 61.85 64.33


16/55

(2) Dekatkan kedua bahan peledak tersebut hingga berjarak 1,1 D, kemudian

gabungkan keduanya menggunakan selongsong terbuat dari karton (lihat

Gambar 2.1).

(3) Pasang detonator No. 8 atau detonating cord10 gr/m pada salah satu bahan

peledak (disebut donor), kemudian ledakkan.

(4) Apabila bahan peledak yang satunya lagi (disebut aseptor) turut meledak,

maka dikatakan bahwa bahan peledak tersebut sensitif; sebaliknya, bila tidak

meledak berarti bahan peledak tersebut tidak sensitif.

BAHAN PELEDAKASEPTOR

BAHAN PELEDAKDONOR

KARTON

1,1D

D AIR GAP

DETONATOR


17/55

watergelatau slurries dan bahan peledak berbentuk cartridgesangat baik daya

tahannya terhadap air. Apabila di dalam lubang ledak terdapat air dan akan

digunakan ANFO sebagai bahan peledaknya, umumnya digunakan selubung

plastik khusus untuk membungkus ANFO tersebut sebelum dimasukkan ke dalam

lubang ledak.

d. Kestabilan kimia (chemical stabi l ity)

Kestabilan kimia bahan peledak maksudnya adalah kemampuan untuk tidak

berubah secara kimia dan tetap mempertahankan sensitifitas selama dalam

penyimpanan di dalam gudang dengan kondisi tertentu. Bahan peledak yang tidak

stabil, misalnya bahan peledak berbasis nitrogliserin atau NG-based explosives,

mempunyai kemampuan stabilitas lebih pendek dan cepat rusak.

Faktor-faktor yang mempercepat ketidak-stabilan kimiawi antara lain panas, dingin,

kelembaban, kualitas bahan baku, kontaminasi, pengepakan, dan fasilitas gudang

bahan peledak. Tanda-tanda kerusakan bahan peledak dapat berupa kenampakan


18/55

(1) pencampuran ramuan bahan peledak yang meliputi unsur oksida dan bahan

bakar (fuel) tidak seimbang, sehingga tidak mencapai zero oxygen balance,

(2) letak primer yang tidak tepat,

(3) kurang tertutup karena pemasangan stemmingkurang padat dan kuat,

(4) adanya air dalam lubang ledak,

(5) sistem waktu tunda (delay time system) tidak tepat, dan

(6) kemungkinan adanya reaksi antara bahan peledak dengan batuan (sulfida

atau karbonat).

Fumes hasil peledakan memperlihatkan warna yang berbeda yang dapat dilihat

sesaat setelah peledakan terjadi. Gas berwarna coklat-orange adalah fume dari

gas NO hasil reaksi bahan peledak basah karena lubang ledak berair. Gas

berwarna putih diduga kabut dari uap air (H2O) yang juga menandakan terlalu

banyak air di dalam lubang ledak, karena panas yang luar biasa merubah seketika

fase cair menjadi kabut. Kadang-kadang muncul pula gas berwarna kehitaman

yang mungkin hasil pembakaran yang tidak sempurna.


19/55

(1) Kekuatan berat absolut (absolute weight strength atau AWS)

Energi panas maksimum bahan peledak teoritis didasarkan pada campuran

kimawinya

Energi per unit berat bahan peledak dalam joules/gram

AWSANFO adalah 373 kj/gr dengan campuran 94% ammonium nitrat dan 6%

solar

(2) Kekuatan berat relatif (relative weight strength atau RWS)

Adalah kekuatan bahan peledak (dalam berat) dibanding dengan ANFO

RWSHANDAK = 100xAW S

AW S

ANFO

HANDAK

(3) Kekuatan volume absolut (absolute bulk strength atau ABS)

Energi per unit volume, dinyatakan dalam joules/cc

ABSHANDAK = AWSHANDAK x densitas

ABSANFO = 373 kj/gr x 0,85 gr/cc = 317 kj/cc


20/55

ledak atau ruang terkurung lainnya. Sedangkan kecepatan detonasi tidak

terkurung menunjukkan kecepatan detonasi bahan peledak apabila bahan peledak

tersebut diledakkan dalam keadaan terbuka. Karena bahan peledak umumnya

digunakan dalam keadaan derajat pengurungan tertentu, maka harga kecepatan

detonasi dalam keadaan terbuka menjadi lebih berarti.

Kecepatan detonasi bahan peledak harus melebihi kecepatan suara massa batuan

(impedance matching), sehingga akan menimbulkan energi kejut (shock energy)

yang mampu memecahkan batuan. Untuk peledakan pada batuan keras dipakai

bahan peledak yang mempunyai kecepatan detonasi tinggi (sifat shattering effect)

dan pada batuan lemah dipakai bahan peledak yang kecepatan detonasinya

rendah (sifat heaving effect).

Nilai kecepatan detonasi bervariasi tergantung diameter, densitas, dan ukuran

partikel bahan peledak. Untuk bahan peledak komposit (non-ideal) tergantung pula

pada derajat pengurungannya (confinement degree). Kecepatan detonasi tidak


21/55

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 2 4 6 8 10

Kandungan air, %

VOD,m/s

Gambar 2.2. Penurunan kecepatan detonasi ANFO akibat kandungan air

c. Tekanan detonasi (detonation pressure)

Tekanan detonasi adalah tekanan yang terjadi disepanjang zona reaksi peledakan


22/55

a. Foto proses detonasi

b. Bagian-bagian dariproses detonasi

BAHAN PELEDAK

YANG BELUM

TERGANGGU

BIDANG KEJUT

TERDEPAN DI DALAM

BAHAN PELEDAK

GELOMBANG STRESS

DAN KEJUT DISEKITAR

MEDIA

EKSPANSI GAS

ZONA REAKSI

PRIMER

PRODUK GAS

YANG STABIL

ARAH DETONASI

BIDANG

C - J


23/55

Gambar 2.4. Gerakan batuan akibat tekanan gas hasil peledakan


24/55

2) Kecepatan detonasi atau velocity of detonation (VoD) dengan satuan m/s

atau fps.

3) Tekanan detonasi, rumusnya sebagai berikut:

peUxxVoDPD 4

xVoDPD

2

e

xVoD025U p

4) Tekanan terhadap dinding lubang ledak, yaitu tekanan dari gas hasil

peledak yang akan mendorong batuan terlempar dan terlepas dari batuan

induknya. Besarnya sekitar 50% tekanan detonasi.


A. Lembar kerja 2

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat, lingkarilah A, B, C, atau D.

c. Apabila jumlah lubang yang akan diledakkan 130 lubang, kedalaman muatan


25/55

A. Kristalisasi C. Penambahan densitas

B. Penambahan viskositas D. Semua benar

g. Bahan peledak emulite produksi Dyno Nobel menghasilkan energi 4,1 MJ/kg

dengan densitas 1,2 gr/cc. Berapa RWS dan RBS emulite tersebut bila AWS

ANFO = 3,7 MJ/kg dengan densitas 0,82 gr/cc.

A. RWSEMULITE = 90,2; RBSEMULITE = 62

B. RWSEMULITE = 90,2; RBSEMULITE = 76

C. RWSEMULITE = 111; RBSEMULITE = 162

D. RWSEMULITE = 111; RBSEMULITE = 132

Lingkari atau berilah tanda silang ( X ) pada huruf:

A. Jika pernyataan benar dan sebab benar dan merupakan sebab akibatB. Jika pernyataan dan sebab benar, tetapi tidak merupakan sebab akibatC. Jika pernyataan atau sebab salahD. Jika pernyataan dan sebab salah

h. Kecepatan detonasi merupakan salah satu sifat penting dalam menyukseskan

peledakan bahan galian.


26/55

Gas bertekanan tinggi hasil proses detonasi akan menekan dinding lubang

ledak yang besarnya sekitar 50% dari tekanan detonasi.

Jawaban: A. B. C. D.

k. Sejumlah karton kemasan bahan peledak di dalam gudang bahan peledak

peka detonator terlihat cairan berwarna kecoklatan yang menandakan bahan

peledak tersebut sudah mulai rusak

SEBAB

Bahan peledak tersebut sudah terlalu lama di dalam gudang sehingga terjadi

oksidasi yang menyebabkan unsur-unsur pembentuk bahan peledak mencair.


l. Pada densitas batuan yang rapat diperlukan jenis bahan peledak yang

mempunyai kecepatan detonasi tinggi agar dapat melebihi kecepatan rambat

gelombang pada batuan

SEBAB

Tekanan detonasi merupakan fungsi dari jenis, tekstur, dan densitas batuan


27/55

Pembelajaran

1. Tujuan khusus

Setelah selesai pembelajaran 3 ini, diharapkan peserta mampu mengenali dan

menjelaskan secara rinci jenis dan tipe bahan peledak industri, baik yang

berbentuk butiran, emulsi atau berbentuk pasta maupun jeli.

2. Agen peledakan (blasting agent)

Agen peledakan adalah campuran bahan-bahan kimia yang tidak diklasifikasikan


28/55

mencantumkan spesifikasinya sesuai dengan kondisi normal, termasuk batas

waktu kadaluarsanya.


29/55

29

AMMONIUM NITRAT (NH4NO

3)

BAHAN BAKAR KARBON

(biasanya solar atau Fuel Oil/FO)AIR, NITRAT INORGANIK, ZAT PEREKAT, ZAT PENGENDAP

ALUMINIUM

AGEN PELEDAKAN KERINGBERALUMINIUM

(aluminized dry blasting agent)

AGEN PELEDAKAN KERINGATAUANFO

(dry blasting agent - ANFO)

CAMPURAN LAIN UNTUKMENINGKATKAN DENSITAS

AGEN PELEDAKAN KERINGDENSITAS TINGGI

(densifieddry blasting agent)

ASAM PENGOKSIDA(oxidizing acid)

AGEN PELEDAKAN LUMPURMENGANDUNG ASAM

(acid slurry blasting agent)

PARAFIN, ZAT GULA,KARBON, DLL

(sensitizer bukan bahanpeledak)

AGEN PELEDAKAN LUMPUR

(slurry blasting agent)

ALUMINIUM

AGEN PELEDAKAN LUMPURMENGANDUNG ALUMINIUM

(aluminized slurry blasting agent)

BAHAN PELEDAKANLUMPUR

(slurry explosive)

TNT, TEPUNG NITROSTARCH

TAK BERASAP(sensitizer bahan peledak)

BAHAN PELEDAK LUMPURBERALUMINIUM

(aluminized slurry explosive)

ALUMINIUM

"AGEN PELEDAKAN KERING"

(dry blasting agent)

"AGEN PELEDAKAN LUMPUR"

(slurry blasting agent)"BAHAN PELEDAK LUMPUR"

(slurry explosives)

Gambar 3.1. Klasifikasi agen peledakan


30/55

a. Ammonium nitrat (AN)

Ammoniun nitrat (NH4NO3) merupakan bahan dasar yang berperan sebagai

penyuplai oksida pada bahan peledak. Berwarna putih seperti garam dengan titik

lebur sekitar 169,6 C. Ammonium nitrat adalah zat penyokong proses

pembakaran yang sangat kuat, namun ia sendiri bukan zat yang mudah terbakar

dan bukan pula zat yang berperan sebagai bahan bakar sehingga pada kondisi

biasa tidak dapat dibakar. Sebagai penyuplai oksigen, maka apabila suatu zat

yang mudah terbakar dicampur dengan AN akan memperkuat intensitas proses

pembakaran dibanding dengan bila zat yang mudah terbakar tadi dibakar pada

kondisi udara normal. Udara normal atau atmosfir hanya mengandung oksigen

21%, sedangkan AN mencapai 60%. Bahan lain yang serupa dengan AN dan

sering dipakai oleh tambang kecil adalah potassium nitrat (KNO3).

Ammonium nitrat tidak digolongkan ke dalam bahan peledak. Namun bila

dicampur atau diselubungi oleh hanya beberapa persen saja zat-zat yang mudah

terbakar, misalnya bahan bakar minyak (solar, dsb), serbuk batubara, atau serbuk


31/55

Gambar 3.2. Butiran ammonium nitrat berukuran sebenarnya 2 3 mm

b. ANFO

ANFO adalah singkatan dari ammoniun nitrat (AN) sebagai zat pengoksida dan


32/55

Menggunakan bahan bakar minyak selain solar atau minyak disel, misalnya

minyak tanah atau bensin dapat juga dilakukan, namun beberapa kelemahan

harus dipertimbangkan, yaitu:

Akan menambah derajat sensitifitas, tapi tidak memberikan penambanhan

kekuatan (strength) yang berarti,

Mempunyai titik bakar rendah, sehingga akan menimbulkan resiko yang sangat

berbahaya ketika dilakukan pencampuran dengan AN atau pada saat operasi

pengisian ke dalam lubang ledak. Bila akan digunakan bahan bakar minyak

sebagai FO pada ANFO harus mempunyai titik bakar lebih besar dari 61 C.

Penggunaan solar sebagai bahan bakar lebih menguntungkan dibanding jenis FO

yang karena beberapa alasan, yaitu:

Harganya relatif murah,

Pencampuran dengan AN lebih mudah untuk mencapai derajat homogenitas,

Karena solar mempunyai viskositas relatif lebih besar dibanding FO cair

lainnya, maka solar tidak menyerap ke dalam butiran AN tetapi hanya


33/55

50

60

70

80

90

100

RKG(RWS),%

Oxygen Balance

3800 joules o f heat / gr exp l.

Komposisi bahan bakar yang tepat, yaitu 5,7% atau 6%, dapat memaksimumkan

kekuatan bahan peledak dan meminimumkan fumes. Artinya pada komposisi

ANFO yang tepat dengan AN = 94,3% dan FO = 5,7% akan diperoleh zero oxygen

balance. Kelebihan FO disebut dengan overfuelled akan menghasilkan reaksi

peledakan dengan konsentrasi CO berlebih, sedangkan bila kekurangan FO atau

underfuelledakan menambah jumlah NO2. Gambar 3.4 grafik yang memperlihat-

kan hubungan antara persentase FO dan RWS dari ANFO.


34/55

Tabel 3.1. Jumlah kebutuhan FO untuk memperoleh ANFO

ANFO,kgBAHAN BAKAR (FO)

AN, kgkg liter

10 0.57 0.71 9.43

20 1.14 1.43 18.86

30 1.71 2.14 28.29

40 2.28 2.85 37.72

50 2.85 3.56 47.1570 3.99 4.99 66.01

80 4.56 5.70 75.44

100 5.70 7.13 94.30

200 11.40 14.25 188.60

300 17.10 21.38 282.90

400 22.80 28.50 377.20

500 28.50 35.63 471.50

1000 57.00 71.25 943.00

ANFO yang diproduksi oleh beberapa produsen bahan peledak pada umumnya

mempunyai sifat yang sama seperti terlihat pada Tabel 3.2.


35/55

c. Slurr ies (watergels)

Istilah slurries dan watergeladalah sama artinya, yaitu campuran oksidator, bahan

bakar, dan pemeka (sensitizer) di dalam media air yang dikentalkan memakai

gums, semacam perekat, sehingga campuran tersebut berbentuk jeli atau slurries

yang mempunyai ketahanan terhadap air sempurna. Sebagai oksidator bisa

dipakai sodium nitrat atau ammonium nitrat, bahan bakarnya adalah solar atau

minyak diesel, dan pemekanya bisa berupa bahan peledak atau bukan bahan

peledak yang diaduk dalam 15% media air.

Agen peledakan slurryyang mengandung bahan pemeka yang bukan jenis bahan

peledak, misalnya solar, sulfur, atau alumunium, tidak peka terhadap detonator

(non-cap sensitive). Sedangkan slurryyang mengandung bahan pemeka darijenisbahan peledak, seperti TNT, maka akan peka terhadap terhadap detonator (cap

sensitive). Oleh sebab itu jenis slurry yang disebutkan terakhir bukanlah

merupakan agen peledakan, tetapi benar-benar sebagai bahan peledak slurry

(slurry explosive) dan peka terhadap detonator. Slurry pada umumnya dikenal


36/55


37/55

Gambar 3.5. Bentuk struktur emulsi (Bamfield and Morrey, 1984)


38/55

Saat ini pemakaian bahan peledak emulsi cukup luas diberbagai penambangan

bahan galian, baik pemakaian dalam bentuk kemasan cartridge maupun langsung

menggunakan truck Mobile Mixer Unit (MMU) ke lubang ledak. Tabel 3.5 adalah

contoh bahan peledak berbasis emulsi dari beberapa produsen bahan peledak

termasuk merk dagang dan sifat-sifatnya, sedang Gambar 3.7 contoh bahan

peledak berbasis emulsi berbentuk cartridge dari Dyno Nobel dan Dahana.

Tabel 3.5. Jenis bahan peledak berbasis emulsi

Sifat-sifatProdusen

PT.Dahana Dyno Nobel ICI Explosives Sasol Smx

Merk dagang Dayagel Magnum Emulite Seri Powergel Seri Emex

Densitas, gr/cc 1,25 1,18 - 1,25 1,16 -1,32 1,12 -1,24

Berat/karton, kg 20 25 20 --RWS, % 119 111 98 - 118 74 - 186

RBS, % 183 162 140 - 179 97 - 183

VoD, m/s 4600 - 5600 5000 - 5800 4600 - 5600 4600 - 5600

Diameter, mm 25 - 65 25 -80 25 - 65 25 - 65

Ketahanan thd air Sangat baik Sangat baik Sangat baik Sangat baik

Waktu penyimpanan, thn 1 1 1 1


39/55

e. Bahan peledak heavy ANFO

Bahan peledak heavy ANFO adalah campuran daripada emulsi dengan ANFO

dengan perbandingan yang bervariasi (lihat Gambar 3.8 dan 3.9). Keuntungan dari

campuran ini sangat tergantung pada perbandingannya, walaupun sifat atau

karakter bawaan dari emulsi dan ANFO tetap mempengaruhinya. Keuntungan

penting dari pencampuran ini adalah:

Energi bertambah, Sensitifitas lebih baik,

Sangat tahan terhadap air,

Memberikan kemungkinan variasi energi disepanjang lubang ledak.

Cara pembuatan heavy ANFO cukup sederhana karena matriks emulsi dapatdibuat di pabrik emulsi kemudian disimpan di dalam tangki penimbunan emulsi.

Dari tangki tersebut emulsi dipompakan ke bak truck Mobile Mixer/Manufacturing

Unit (MMU) yang biasanya memiliki tiga kompartemen. Emulsi dipompakan ke

salah satu kompartemen bak, sementara pada dua kompartemen bak yang lainnya


40/55

Gambar 3.9. Karakteristik tipe heavy ANFO dengan variasi

% ANFO

% EMULSI

10010 20 30 40 50 60 70 80 900

100 102030405060708090 0

1,10 1,24 1,33 1,35 1,28 1,29 1,30

DENSITAS, gr/cc

0,80

KETAHANAN THD. AIR

Tidak Sedang Sangat baik

VoD TEORITIS, m/s

4700 6000

KEMAMPU-POMPAAN

Tidak dapat dipompaDapat dipompa

dengan mudah

Sulit

dipompa

KEMAMPU-ULIRAN

Dapat diulir (auger) dengan mudahTidak dapat diulir

ke arah atas


41/55

3. Bahan peledak berbasis nitrogliserin

Kandungan utama dari bahan peledak ini adalah nitrogliserin, nitoglikol, nitrocotton

dan material selulosa. Kadang-kadang ditambah juga ammonium atau sodium

nitrat. Nitrogliserin merupakan zat kimia berbentuk cair yang tidak stabil dan

mudah meledak, sehingga pengangkutannya sangat beresiko tinggi. Upaya yang

dilakukan untuk meningkatkan keselamatan dalam pengangkutan maupun

pengemasan adalah dengan mencampur nitrogliserin dengan bahan yang mudah

menyerap cairan, diantaranya adalah serbuk gergaji. Serbuk gergaji sekarang

sudah tidak dipakai lagi karena terlalu mudah terbakar dan daya serapnya kurang.

Alfred Nobel yang pertama kali menemukan kiieselguhr sebagai penyerap

nitrogliserin yang baik dan hasil campurannya itu dinamakan bahan peledak

dinamit. Saat itu kandungan kiieselguhrdan NG divariasikan untuk memberikan

energi yang diinginkan dan keamanan dalam pengangkutannya.

Bahan peledak ini mempunyai sifat plastis yang konsisten (seperti lempung atau

dodol), berkekuatan (strength) yang tinggi, densitas tinggi, dan ketahanan


42/55

Tabel 3.7. Jenis bahan peledak berbasis nitrogliserin

Du Pont Dynamites

Merk dagangDiameter,

mm

Densitas

VoD, m/sgr/cc

bhn peledak/karton

Straight Dynamite (granular) 32 1,37 104 4900

Ammonia Dynamite (granular) 32 1,16 - 1,29 110 120 1750 - 4000

Ammonia Dynamite (semi gelatin) 32 0,94 - 1,29 110 150 3450 - 4000Straight Dynamite (gelatins) 32 1,32 107 6000

Ammonia Dynamite (gelatins) 32 1,26 - 1,60 88 107 4000 - 6000

Ammonia Granular (permissible) 32 0,85 - 1,15 120 165 1740 - 2750

Ammonia Gelatin (permissible) 32 1,37 102 5030

ICI Explo sives

AN Gelignite 60 22 - 32 1,40 130 265 3500

AN Gelignite Dynamite 95 25 - 95 1,45 6 188 3200Ajax (permissible/P1) 32 1,50 --- 2500

Dynagex (permissible/P5) 32 1,42 --- 2900


43/55

4. Bahan peledakpermissible

Bahan peledak permissible adalah bahan peledak yang khusus digunakan pada

tambang batubara bawah tanah. Bahan peledak ini harus lulus beberapa tahapan

uji keselamatan yang ketat sebelum dipasarkan. Pengujian terutama diarahkan

pada keamanan peledakan dalam tambang batubara bawah tanah yang umumnya

berdebu agar bahan peledak tersebut tidak menimbulkan kebakaran tambang.

Bahan peledak yang lulus uji akan diklasifikasikan kedalam permitted explosive

dengan rating P1 atau P5, di mana kode rating menunjukkan tingkat kekuatan

bahan peledak tersebut. Bahan peledak permissible P1 dapat digunakan untuk

meledakkan batubara yang keras, pembuatan vertical shaft, dan lubang bukaan

bahwa tanah lainnya; sedangkan P5 lebih cocok digunakan pada tambang

batubara bawah tanah yang berdebu.

Bahan peledak permissible bisa berbasis NG maupun emulsi dan yang terlihat

pada Tabel 3.7 adalah bahan peledakpermissible berbasis NG. Komposisi bahan

peledak permissible ditambah dengan garam yang dapat menekan temperature


44/55

Gambar 3.11. Bahan peledakpermissible berbasis emulsi (ICI-Explosive, 1988)

5. Bahan peledak black powder

Black powderatau gunpowderpertama kali dibuat pada abad ke 13 dan digunakan

baik untuk keperluan militer maupun penambangan. Komposisi black powder

adalah serbuk batubara, garam, dan belerang. Bahan peledak ini terbakar cepat


45/55

6. Rangkuman

a. Bahan peledak yang dipergunakan untuk penambangan bahan galian disebut

bahan peledak industri yang dapat dikelompokkan sebagai berikut:

1) Agen peledakan (blasting agent)

2) Bahan peledakan berbasis nitrogliserin

3) Bahan peledakpermissible

4) Black powder

b. Agen peledakan adalah jenis bahan peledak yang unsur-unsur oksidator dan

bahan bakarnya (fuel) secara terpisah bukan merupakan bahan peledak.

c. Agen peledakan yang sering digunakan (khususnya pada industri pertam-

bangan di Indonesia) sebagai berikut :

1) Butiran ANFO kering yang terbuat dari ammonium nitrat (AN) dan solar

dengan perbandingan 94,3% (AN) dengan 5,7% (solar).

2) Agen peledakan lumpur atau slurryatau watergels terbuat dari campuran

air, oksidator nitrat (ammonium nitrat), zat perekat dan zat pengendap.


46/55

lubang ledak dapat diberikan heavy ANFO dengan perbandingan yang

berbeda apabila diketahui kualitas setiap lapisan batuannya.d. Bahan peledak berbasis nitrogliserin atau NG adalah bahan peledak

konvensional yang bahan dasarnya adalah nitrogliserin dicampur dengan

serbuk gergaji atau kieselghur.

e. Bahan peledak permissible adalah bahan peledak yang khusus digunakan

pada tambang batubara bawah tanah. Sebagai reagen atau zat pendingindigunakan garam sehingga temperatur hasil peledakan dapat ditekan.

f. Black powderatau gunpowdermempunyai komposisi serbuk batubara, garam,

dan belerang. Bahan peledak ini terbakar cepat sekali, bisa mencapai

kecepatan rambat pembakaran 100 10 detik per meter pada kondisi

terselubung, tetapi tidak bisa meledak. Pada industri penambangan bahangalian black powder saat ini digunakan untuk mengisi sumbu api atau safety

fuse.



47/55

4. Bensin dapat juga digunakan sebagai bahan bakar pada pencampuran ANFO,

tapi tidak disarankan untuk penambangan bahan galian karena:A. menambah sensitifitas tapi tidak menambah kekuatan

B. mempunyai titik bakar rendah, sehingga bisa menimbulkan resiko yang

berbahaya pada saat dilakukan pencampuran

C. semua jawaban salah

D. semua jawaban benar5. Slurryatau watergeladalah jenis bahan peledak yang peka terhadap detonator,

apabila:

A. zat pemekanya TNT atau nitrostarch C. Zat sensitizer alumunium

B. zat pemekanya emulsi D. Zat sensitizer belerang

6. Penambahan zat pewarna, misalnya oker, pada campuran ANFO bermanfaatuntuk :

A. meningkatkan sensitivitas

B. memperlihatkan homogenitas campuran

C. menambah densitas ANFO


48/55

D. semua jawaban benar

10. Bahan peledak yang mengandung komponen NaCl atau garam biasanyaadalah bahan peledak :

A. high explosive

B. low explosive

C. permitted explosive

D. slurry explosive


A. Jika pernyataan benar dan sebab benar dan merupakan sebab akibatB. Jika pernyataan dan sebab benar, tetapi tidak merupakan sebab akibatC. Jika pernyataan atau sebab salah

D. Jika pernyataan dan sebab salah

11. Sangat sulit menentukan sifat-sifat agen peledakan secara tepat karena

dipengaruhi oleh kondisi di lapangan yang berbeda

SEBAB

SIfat bahan peledak tergantung pada ukuran butir, densitas, derajat


49/55

14.Overfuelledpada ANFO akan menghasilkan reaksi peledak dengan konsentrasi

CO berlebihSEBAB

Campuran ANFO dengan bahan bakar lebih dari 6% akan menghasilkan

fumes.


15. MMU truck biasanya terdiri tiga kompartemen yang berisikan fuel, AN, danemulsi

SEBAB

Campuran emulsi dengan ANFO dengan perbandingan 80 : 20 dapat

dipompakan langsung ke dalam lubang ledak



A. Jika pernyataan 1), 2) benarB. Jika pernyataan 1), 3) benarC. Jika pernyataan 1), 2), 3) benarD Jik t 1) 2) 3) 4) b


50/55


18. Pada tambang bawah tanah diperlukan bahan peledakpermissible, sebab:1) Debu batubara mudah terbakar

2) Temperatur peledakan tinggi

3) Kontak dengan udara luar terbatas, kecuali oleh system ventilasi

4) Bahan peledak mengandung fire suppressant salts

Jawaban: A. B. C. D.19.Black powder adalah jenis bahan peledak yang umum digunakan pada

penambangan bahan galian, sebab:

1) Mempunyai kecepatan rambat pembakaran yang tinggi

2) Bersifat high explosive

3) Dipakai senagai pengisi sumbu bakar4) Berfungsi sebagai pelontar proyektil peluru (propellant)


20. Kekuatan bahan peledak emulsi baik dalam bentuk kemasan maupun curah

tergantung pada :

1) T di d t k h ilk titik i (h t t)


51/55

Evaluasi

Bandingkan hasil jawaban Anda dengan kunci jawaban. hitunglah jumlah jawaban

Anda yang benar, kemudian gunakan rumus di bawah ini untuk mengetahui tingkat

penguasaan Anda terhadap materi pembelajaran.

soJu

byjaJum

penguTingka

Klasifikasi tingkat penguasaan sebagai berikut:

90% 100% = baik sekali

80% 89% = baik

70% 79% = cukup

69% = kurang

Apabila Anda mencapai tingkat penguasaan 80% ke atas, Anda dapat menerus-

kan ke pembelajaran berikutnya. Tetapi bila kurang dari 80%, maka Anda harus

mengulangi pembelajaran tersebut, terutama bagian yang belum Anda kuasai.


52/55

7. Gutafsson, R, 1973, Swedish Blasting Technique, Gothenburg. Sweden, pp. 15

- 30.

8. Jimeno, C.L., Jimeno, E.L., and Carcedo, F.J.A 1995, Drilling and Blasting ofRocks, A.A. Balkema, Rotterdam, Brookfield, Netherlands. Pp. 98 - 122.

9. Manon, J.J., 1978, Explosives: their classification and characteristics. E/MJOperating Handbook of Underground Mining, New York, USA. pp. 76 - 80.

10. White, T. E and Robinson, P, 1988, Modern Commercial Explosives &Accessories, Explosives Engineering Handbook, Institute of ExplosivesEngineers, pp. 311.


53/55


54/55

54


55/55

55

1. pengenalan bahan peledak

Documents